TEL AVIV — L’œsophagite à éosiniphiles, une maladie immunitaire chronique causée principalement par des allergies alimentaires, est une affection grave qui touche environ un enfant sur 2 000. Pourtant c’est très difficile à diagnostiquer.
En effet, il faut traditionnellement un pathologiste hautement qualifié pour analyser les biopsies au microscope – un processus ardu et long qui donne parfois des résultats différents selon la personne qui effectue l’analyse.
Mais que se passerait-il si une machine scannait les biopsies à la place et obtenait le bon diagnostic à chaque fois ?
Un fantasme inconcevable il y a seulement 20 ans, ce n’est plus de la science-fiction – grâce à un nouveau partenariat unique entre le Technion-Israel Institute of Technology à Haïfa et le Cincinnati Children’s Hospital Medical Center dans l’Ohio.
Connue officiellement sous le nom de Bridge to Next-Generation Medicine, l’entreprise universitaire, lancée en septembre, vise à révolutionner la médecine pédiatrique en combinant les prouesses technologiques du Technion, y compris l’expertise de renommée mondiale en science informatique et en intelligence artificielle, avec des médecins et des scientifiques axés sur la compréhension et le traitement des maladies infantiles.
L’espoir est qu’ensemble, ils trouveront de nouvelles façons de diagnostiquer et de traiter les maladies pédiatriques.
« Il s’agit d’un partenariat passionnant qui rassemble des personnes qui ne travailleraient normalement pas ensemble, en particulier des informaticiens avec des biologistes informaticiens et des scientifiques pédiatriques axés sur une meilleure compréhension du traitement des maladies de l’enfance », a déclaré le principal visionnaire à l’origine du partenariat, le Dr Marc. Rothenberg, directeur de la Division d’allergie et d’immunologie de l’hôpital pour enfants.
Le Dr Marc Rothenberg, directeur de la division des allergies et de l’immunologie de l’hôpital pour enfants de Cincinnati, est le principal visionnaire derrière le partenariat avec le Technion. (CCHMC)
Par exemple, lorsqu’il s’agit d’œsophagite à éosiniphiles, une évaluation microscopique par un médecin peut prendre 20 ou 30 minutes. Mais un ordinateur pourrait le faire automatiquement et fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, et il apprend en permanence.
Avec les nouveaux partenariats entre le Technion et Cincinnati Children’s, l’analyse pourrait avoir lieu quelques minutes après l’achat de la lame microscopique, et cela peut se produire sur de grandes distances – dans ce cas l’océan Atlantique.
Selon Rothenberg, marier la science aux mégadonnées, en particulier, peut aider à libérer une boîte à outils pour résoudre les besoins pédiatriques mondiaux non satisfaits, allant des maladies ultra-rares aux maladies courantes telles que l’asthme, le cancer et l’autisme.
« La recherche est devenue beaucoup plus complexe et implique de grands ensembles de données », a déclaré Rothenberg. « En ayant des approches qui impliquent une expertise en science informatique et en IA – qui est une force du Technion – nous pouvons les appliquer pour comprendre les maladies de manière révolutionnaire. »
Expert mondial des maladies inflammatoires, Rothenberg a eu l’idée de ce partenariat lors d’un congé sabbatique au Technion et à son hôpital associé, Rambam, également à Haïfa.
Deux scientifiques israéliens, les professeurs Yonatan Savir et Shai Shen-Orr, dirigeront le projet du côté du Technion.
Savir est spécialisé dans l’exploitation de l’intelligence artificielle pour les applications de santé. Entre autres choses, son laboratoire au Technion a développé des algorithmes uniques pour surveiller à distance les patients pour les symptômes du COVID-19.
Yonatan Savir, qui dirige un laboratoire au Technion qui étudie le traitement de l’information dans les systèmes biologiques, est un expert en intelligence artificielle qui a cofondé plusieurs startups. (Nitzan Zohar)
« Mon laboratoire est unique parce que nous avons des gens qui font de la biologie moléculaire avec ceux qui ont une formation en ingénierie et en biologie computationnelle », a déclaré Savir. « Notre objectif de recherche fondamentale sous-jacent est de comprendre comment les systèmes biologiques vieillissent et échouent. Le processus de vieillissement est tellement compliqué et il y a tellement de pièces mobiles.
L’apprentissage automatique et l’IA peuvent faire diverses choses pour la médecine, a expliqué Savir. D’une part, l’IA peut aider les médecins à prendre de meilleures décisions sur la base des biomarqueurs actuels – des molécules présentes dans le sang, les tissus ou les fluides corporels qui suggèrent une sorte d’anomalie ou peuvent aider à déterminer dans quelle mesure un corps réagit à un certain type de traitement. L’IA peut également révéler des biomarqueurs qui, autrement, ne seraient pas facilement apparents.
« Au cours des dernières années, de plus en plus de cliniques ont la capacité de numériser des diapositives d’images de biopsie, et les biopsies sont l’un des principaux outils dont nous disposons pour le diagnostic », a déclaré Savir.
Shen-Orr dirige le laboratoire d’immunologie et de médecine de précision de la faculté de médecine Rappaport du Technion. Entre autres choses, il a cofondé CytoReason, une entreprise axée sur l’IA qui collabore avec certaines des plus grandes sociétés pharmaceutiques au monde, dont Pfizer et Sanofi.
« La génération de données volumineuses en biologie n’est plus un problème. Vous pouvez désormais séquencer un génome pour moins de 1 000 dollars », a-t-il déclaré. « Mais vous ne comprenez essentiellement que 5 à 10 % du génome. Le problème est d’obtenir un aperçu. C’est là que l’informatique entre en jeu, et l’apprentissage automatique n’est qu’une approche parmi d’autres.
Le Technion est le principal incubateur universitaire d’Israël pour les startups high-tech. Les responsables de l’université espèrent que le partenariat avec l’hôpital pour enfants aidera ce qui est déjà l’un des principaux hôpitaux américains à devenir un vecteur pour les entreprises israéliennes travaillant sur des applications médicales.
A l’heure actuelle, le partenariat entre le Technion et l’hôpital de Cincinnati implique une vingtaine de chercheurs du Technion. Au fur et à mesure que les demandes de propositions sortent, les responsables s’attendent à ce que les domaines de collaboration possibles se développent, y compris des domaines tels que le développement de stents et d’autres dispositifs biomédicaux.
L’hôpital pour enfants de Cincinnati a été créé en 1931 en tant que première institution de recherche pédiatrique du pays et se classe régulièrement parmi les meilleurs établissements médicaux pour enfants aux États-Unis. Le partenariat avec Technion a été annoncé lors d’un événement en ligne en septembre.
« Mais nous ne sommes pas une université, nous n’avons donc pas les atouts technologiques du Technion », a déclaré Rothenberg dans une interview. « Nous pensons qu’il s’agit d’un partenariat unique, et nous espérons que la seule limite sera le montant des fonds que nous pourrons lever. »
